HANYUAN-2 - квантовый компьютер

HANYUAN-2 - квантовый компьютер, разработанный компанией CAS Cold Atom. В этой системе в качестве кубитов используются одиночные атомы, охлаждаемые и захватываемые лазерами, при этом задействовано 200 кубитов. Для обработки информации применяются однокубитные квантовые вентили на основе микроволновых импульсов с точностью до 0,999, что обеспечивает реализацию многокубитной запутанности и произвольных соединений кубитов. Этот квантовый компьютер идеально подходит как для моделирования глобальных процессов, так и для разработки квантовых схем.

HANYUAN-2 имеет корпусную конструкцию, включающую физический модуль и два электрических модуля, что позволяет ему работать в стандартных условиях без необходимости в криогенной системе. Система отличается простотой установки, высокой адаптивностью, стабильностью, надежностью и высокой степенью интеграции. По сравнению с HANYUAN-1, HANYUAN-2 демонстрирует улучшенные показатели уровня вакуума, числа кубитов, времени когерентности и целевых показателей точности двухкубитных квантовых вентилей.

Ключевые особенности: 

• Адаптивность: работает в стандартных условиях без необходимости в криогенной системе и отличается низким энергопотреблением.
• Безопасность: подходит для исследования квантовых алгоритмов с требованиями конфиденциальности без необходимости доступа к облачным технологиям.
• Согласованность: все кубиты имеют одинаковую производительность при длительном времени когерентности.
• Стабильность: может работать непрерывно без сбоев в течение недели и транспортироваться на расстояние более 800 километров без сбоев.
• Совместимость: совместим со стандартными серверными шкафами, легко размещается на месте и транспортируется.

Микроволновое управление 200 атомными кубитами приводит к когерентным осцилляциям Раби между состояниями ∣0⟩ и ∣1⟩, при этом все кубиты демонстрируют хорошую согласованность.

С использованием метода рандомизированного бенчмаркинга (Randomized Benchmarking, RB) точность управления одним кубитом была откалибрована на уровне F=0,99977(5).

С использованием методов динамической развязки время когерентности кубита, измеренное с помощью рамзеевских интерференционных полос, составляет 132±9 мс. Этого достаточно для выполнения более 10 000 логических операций NOT.

С помощью когерентного переноса любые два атома в массиве могут быть перемещены в соседние позиции для формирования ридберговской блокады. Когда два соседних атома одновременно возбуждаются до состояния Ридберга, они колеблются между основным состоянием ∣gg⟩ и запутанным состоянием (∣rg⟩ +∣gr⟩)√2 ​ с частотой, равной √2 от частоты Раби одного атома. Частота Раби для этих осцилляций составляет Ω_w ​ =2π⋅ 4,29(8) МГц.